Tim znanstvenika koristio je inovativnu tehniku nazvanu "kvantna kompresija" u značajnoj mjeri
Međutim, pronalazak ove obećavajuće čestice je sveje poput traženja jedne kvantne igle u velikom plastu sijena. Pa ipak, u ovom je procesu moguć brzi napredak. Istraživači na projektu nazvanom Haloscope na Yaleu osjetljivom na hladnu tamnu tvar Axion (HAYSTAC) izvještavaju da su poboljšali svoju lovnu učinkovitost prevladavanjem temeljne prepreke koju nameću zakoni termodinamike. Tim znanstvenika uključuje znanstvenike sa Sveučilišta Colorado u Boulderu i Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju (NIST).
HAYSTAC - senzor namijenjen pretraživanjimaaksionska tamna tvar. Razvili su ga znanstvenici sa sveučilišta Yale, a namijenjen je sužavanju potrage za česticama neuhvatljive tamne tvari, koje mogu činiti više od 80% ukupne količine materije u svemiru. I najzanimljivija stvar u ovom slučaju je da je detektor HAYSTAC dizajniran za traženje tamne materije u obliku aksiona, subatomskih čestica koje trenutno postoje samo u teoriji i za kojima se traga u nekoliko eksperimenata, uključujući Axion Dark Matter Experimentis .
Novi pristup omogućuje istraživačima boljekako bi se odvojili nevjerojatno slabi signali mogućih aksiona od slučajnog šuma koji postoji u prirodi na izuzetno malim razmjerima, ponekad nazvanim kvantnim fluktuacijama. Prema koautoru studije Konradu Lehnertu, istraživaču NIST-a u tvrtki JILA, šanse tima da pronađu aksion tijekom sljedećih nekoliko godina još uvijek su približno jednake dobitku na lutriji. Ali te će šanse biti samo bolje.
Daniel Palken, koautor novog članka, objasnio je,ono zbog čega je aksion toliko teško pronaći čini ga idealnim kandidatom za tamnu tvar - on je svjetlost, nema električni naboj i gotovo nikad ne stupa u interakciju s normalnom materijom.
Neke od najvećih prepreka s kojimaznanstvenici se sudaraju, sami su zakoni kvantne mehanike, naime Heisenbergov princip nesigurnosti. Ograničava točnost znanstvenika u njihovim promatranjima čestica. U ovom slučaju, tim ne može istodobno izmjeriti dva različita svojstva svjetlosti koju stvaraju aksioni.
Međutim, tim HAYSTAC-a uspio ih je zaobićinepromjenjivi zakoni. Sve se svodi na upotrebu instrumenta koji se naziva Josephsonovo parametarsko pojačalo. Znanstvenici iz tvrtke JILA razvili su način kako pomoću ovih malih uređaja "iscijediti" svjetlost koju su dobili eksperimentom HAYSTAC. Fizičari ne trebaju točno odrediti oba svojstva dolaznih svjetlosnih valova - samo jedno od njih. Kompresija to iskorištava premještanjem mjernih nesigurnosti s jedne od ovih varijabli na drugu.
Da bi testirali ovu metodu, istraživači su proveliprobno istraživanje na Sveučilištu Yale radi pronalaska čestica u određenom rasponu mase. Prema znanstvenicima, oni ga nisu pronašli, ali eksperiment je trajao upola manje vremena nego obično.
Čitaj više
Na Saturnovom mjesecu Rei pronađeni su tragovi raketnog goriva. Odakle dolazi?
Najveća santa leda na svijetu se srušila, fragmenti su jurili prema sjeveru. Je li opasno?
Pobačaj i znanost: što će se dogoditi s djecom koja će roditi
Istraživački institut u Boulderu, Colorado